1 Preguntas claves (y sus respuestas)

Microprocesadores & Microcontroladores
Introducción
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Microprocesadores & Microcontroladores
Preguntas claves (y sus respuestas)
¿Qué es un microprocesador?
Es un Circuito Integrado Secuencial Síncrono
¿Qué necesita para funcionar?
Una tensión continua estable (5V, 3.3V, 2.5V, 1.5V...)
Una señal de reloj (frecuencia del oscilador)
Otros circuitos digitales (sistema mínimo microprocesador)
¿Qué hace?
Interpreta (decodifica) combinaciones de bits (órdenes)
y genera señales digitales internas y/o externas para el
resto de circuitos
¿Para qué?
Para “ejecutar” de manera continua una secuencia de órdenes
(o programa)
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Sistema Mínimo Microprocesador
“Mundo exterior”
CU: Unidad de Control
Unidad Central de
Proceso (CPU)
ALU: Unidad Aritmético-Lógica
Registros
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Buses: canales de comunicación entre unidades
Bus de Direcciones: selecciona origen o destino (unidireccional):
M líneas: capacidad de direccionar 2M posiciones/direcciones
Bus de Datos: transferencia de datos (bidireccional)
N líneas: bits transmitidos en paralelo (tamaño de los datos)
Bus de Control: heterogéneo, depende del microprocesador
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Arquitectura interna del Microprocesador:
•Propósito general: aplicación genérica, computadores, control
•DSP (Procesador de Señal Digital): tratamiento de señal, filtrado,
codificación.
•ASIP (Procesador Integrado de Aplicación Específica): optimizado
para una aplicación concreta
La frontera entre unos y otros cada vez es más difícil de delimitar:
Propósito general (muchas aplicaciones)
¿Qué es un Pentium?
ASIP (instrucciones multimedia)
DSP (prestaciones gráficas)
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Comparativa de los Microprocesadores:
"Tamaño de los datos
"Frecuencia de trabajo
"Capacidad de direccionamiento
"Densidad de integración
"Número de registros internos
"Juego de instrucciones (CISC ó RISC)
"Arquitectura interna y externa
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¿Dónde están los microprocesadores?
La asignatura se centra en el uso de Microprocesadores para el diseño de
“SISTEMAS EMPOTRADOS”:
Sistema que integra un Microprocesador para una tarea
específica pero no es “visible” ni “programable” por el usuario
El uso de Microprocesadores para el diseño de computadores
se trata en las asignaturas de Computadores (Fundamentos y Arquitectura)
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Sistemas microprocesadores para aplicaciones industriales
Cygnus-1 Single Board Computer (8 ó 16 MHz)
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Otro sistema microprocesador
VCM332:
Dimensiones: 95 x 69 mm
Microprocesador 68332
Oscilador 25.166MHz
1MByte de SRAM con batería
1Mbyte de EPROM
1kbyte de EEPROM serie
3 puertos serie
Temporizador de 16 bits
Reloj de tiempo real
Alimentación 5V
Consumo 140mA (16.78MHz)
Fabricante MPL
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Más integración
Microcontrolador:
Integrado que incluye un microprocesador, memoria (de programa y datos)
y unidades de entrada/salida (puertos paralelo, temporizadores, módulos CCP,
conversores A/D, puertos serie,...)
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Clasificación/aplicaciones
•Gama baja: 4, 8 y 16 bits
Aplicaciones de control
electrodomésticos, juguetes, smart-cards, periféricos,...
•Gama media: 16 y 32 bits
Procesamiento y control
teléfonos móviles, automóviles, PDA, ...
•Gama alta: 32, 64 y 128 bits
Procesamiento
computadores, videoconsolas,...
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1971:
“Un poco
de Historia”
INTEL 4004 (Microprocesador de 4 bits)
2.300 transistores pMOS en 3mmx4mm
Juego de 45 instrucciones
100.000 instrucciones por segundo
Alimentación de continua de 15V
El Pioner 10 (nave de 1972) lo llevaba
1972:
INTEL 8008 (de 8 bits)
Versión pMOS y versión TTL
Juego de 50 instrucciones
Necesitaba de 12 a 30 C.I. adicionales
48 instrucciones
1974:
INTEL 8080 (8 bits)
Tecnología nMOS, doble velocidad que 8008
Mayor densidad de integración (4.500 transistores)
72 instrucciones
Alimentaciones de +5V, -5V y 12V
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1975:
MOTOROLA 6800 (8 bits)
Tensión de alimentación 5V
78 instrucciones
ciclo de máquina = ciclo de reloj
ROCKWELL 6502 (8bits)
INTEL 8085 (de 8 bits)
ZILOG Z80 (8 bits)
1978:
INTEL 8088 / 8086 (16 bits)
1979:
MOTOROLA 68000 (16 bits)
NATIONAL 16032 (16 bits)
1982:
MOTOROLA 68008 / 68010
NATIONAL 32032
ZILOG Z8000
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1982:
INTEL 80286 (16 bits)
Usado en PC AT (Advanced Technology)
MOTOROLA 68020 (16 bits)
Usado en Apple Macintosh
1985
INTEL 80386 (32 bits)
MOTOROLA 68030 (32 bits)
Sigue la Evolución para Computadores
2001
INTEL
MOTOROLA
80486 (32 bits) (Hubble)
80586 = Pentium (64bits)
Pentium II (64 bits)
Pentium III (128 bits)
Pentium IV (128 bits)
68040 (32 bits)
68050 (falló)
68060 (32 bits)
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STOP
1993
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